Dallimi i motorit të krehur dhe pa furçë. Motor DC pa furça

Pak histori:

Problemi kryesor i të gjithë motorëve është mbinxehja. Rotori rrotullohej brenda një lloj statori, dhe për këtë arsye nxehtësia nga mbinxehja nuk shkoi askund. Njerëzit dolën me një ide brilante: të rrotullohej jo rotori, por statori, i cili do të ftohej nga ajri gjatë rrotullimit. Kur u krijua një motor i tillë, ai u përdor gjerësisht në aviacionin dhe ndërtimin e anijeve, dhe për këtë arsye u mbiquajt Motori pa furça.

Së shpejti u krijua një analog elektrik motor pa furça. E quanin motor pa furça sepse nuk kishte kolektorë (brusha).

Motorët elektrikë pa furça (anglisht pa furça) erdhën tek ne relativisht kohët e fundit, kohët e fundit 10-15 vjeç. Ndryshe nga motorët kolektorë ato mundësohen nga rryma alternative trefazore. Motorët pa furça funksionojnë në mënyrë efektive në më shumë se gamë të gjerë xhiro dhe kanë më shumë efikasitet të lartë . Në të njëjtën kohë, dizajni i motorit është relativisht i thjeshtë, ai nuk ka një montim furçash që vazhdimisht fërkohet me rotorin dhe krijon shkëndija. Mund të themi se motorët pa furça praktikisht nuk konsumohen. Kostoja e motorëve pa furça është pak më e lartë se motorët me furçë. Kjo është për shkak se të gjithë motorët pa furça kanë kushineta dhe në përgjithësi janë të cilësisë më të lartë.

Testet kanë treguar:
Shufra me vidë 8x6 = 754 gram,
RPM = 11550 rpm,
Konsumi i energjisë = 9 vat(pa vidë) , 101 vat(me vidë),

Fuqia dhe efikasiteti

Fuqia mund të llogaritet si kjo:
1) Fuqia në mekanikë llogaritet me formulën e mëposhtme: N=F*v, ku F është forca dhe v është shpejtësia. Por meqenëse vidha është në gjendje statike, nuk ka lëvizje, përveç rrotullimit. Nëse ky motor është i instaluar në një model avioni, atëherë do të ishte e mundur të matet shpejtësia (është e barabartë me 12 m / s) dhe të llogaritet fuqia e dobishme:
N e dobishme \u003d 7,54 * 12 \u003d 90,48 vat
2) Efikasiteti i një motori elektrik gjendet me formulën e mëposhtme: Efikasiteti = N i dobishëm / N i shpenzuar * 100%, ku N kushton = 101 vat
Efikasiteti= 90.48/101 *100%= 90%
Mesatarisht, efikasiteti i motorëve pa furça është real dhe luhatet rreth 90% (efikasiteti më i lartë i arritur nga ky lloj motori është 99.68% )

Specifikimet e motorit:

Tensioni: 11.1 volt
Qarkullimet: 11550 rpm
Rryma maksimale: 15A
Fuqia: 200 vat
Shtytje: 754 gram (vidhos 8x6)

konkluzioni:

Çmimi i çdo gjëje varet nga shkalla e prodhimit të saj. Prodhuesit e motorëve pa furça po shumohen si kërpudhat pas shiut. Prandaj, unë dua të besoj se në të ardhmen e afërt çmimi i kontrollorëve dhe brushless motorët do të bien si ra në pajisjet e kontrollit të radios ... Mundësitë e mikroelektronikës po zgjerohen çdo ditë, madhësia dhe pesha e kontrollorëve po zvogëlohen gradualisht. Mund të supozohet se në të ardhmen e afërt kontrollorët do të ndërtohen direkt në motorë! Ndoshta do të jetojmë ta shohim këtë ditë...

Me siguri ai pyeti veten se si një motor i tillë ndryshon nga motorët e tjerë, për shembull, nga ata që janë në makinat e shpimit. Motorët e instaluar në makina jo shumë të fuqishme zakonisht nuk ndezin dhe nuk janë aq të zhurmshëm sa e njëjta stërvitje, e cila ka më pak fuqi se makina.

Per Cfarë bëhet fjalë? Fakti është se një motor me furçë është një motor me furçë dhe një motor pa furça është një motor pa furça. Për të zgjidhur probleme të ndryshme, lloji juaj i motorit është i përshtatshëm - diku përshtatje më mirë kolektor, dhe diku mund të instaloni vetëm pa furça.

Motori kolektor

Motori kolektor ka, si rregull, vetëm dy tela të energjisë, është i lehtë për t'u kontrolluar, mjafton të rregulloni tensionin e furnizimit DC ose AC dhe shpejtësia do të ndryshojë në përputhje me rrethanat. Ju madje mund të kontrolloni motorin e kolektorit me një dimmer të thjeshtë. Avantazhi kryesor i motorit kolektor është rrotullime të larta (dhjetëra mijëra në minutë) me çift rrotullues të lartë.

Parimi i funksionimit të motorit të kolektorit është shumë i thjeshtë. Në fakt, rotori i tij është një grup kornizash bakri në një qark magnetik, të cilët kalojnë nga ana tjetër në burimin e energjisë në montimin e kolektorit-brushës. Statori mund të jetë ose nga magnet të përhershëm, dhe me një dredha-dredha të ushqyer nga i njëjti burim si rotori, ose nga një burim i veçantë, dhe nganjëherë statori dhe rotori përfshihen në një qark të vetëm të serisë (siç janë motorët e makinave larëse automatike).

Për çdo seksion të mbështjelljes së rotorit, përmes montimit të furçës kolektore, nga ana tjetër, gjatë rrotullimit të rotorit, elektricitet, si rezultat, rotori rimagnetizohet, duke fituar pole magnetike të përcaktuara qartë të veriut dhe jugut, për shkak të të cilave rotori rrotullohet brenda statorit (polet e rotorit shtyhen jashtë nga polet e statorit, pastaj rotori magnetizohet më tej dhe shtyhet përsëri jashtë ). Meqenëse rotori kalon në burimin e energjisë çdo herë nga seksioni tjetër, rrotullimi nuk ndalet ndërsa kolektori është i ndezur.

Disavantazhi kryesor i motorit të kolektorit

Shpejtësia e motorit të komutatorit është shumë e përshtatshme për t'u rregulluar, por kur ato janë mjaft të larta, furçat ndihen. Meqenëse furçat përshtaten gjithmonë mirë me komutatorin, rrotullime të larta ato konsumohen shpejt, bllokohen në një mënyrë ose në një tjetër me kalimin e kohës dhe përfundimisht fillojnë të ndezin.

Veshja e furçave, dhe në përgjithësi e montimit të furçës kolektore, çon në një ulje të efikasitetit të motorit të kolektorit. Pra vetes Asambleja e furçës së kolektorit - kjo është disavantazhi kryesor motorët e komutatorëve. Sot, motorët kolektorë po braktisen në favor të motorëve stepper pa furça.

Një motor pa furça nuk ka një komutator ose furça. Shembulli më i thjeshtë Motor pa furça - një motor trefazor asinkron me një rotor kafaz ketri. Një shembull tjetër i një motori pa furça është një më modern - motor stepper me rotor magnetik. Vetë mbështjelljet e statorit të një motori pa furça magnetizohen në mënyrë që rotori të rrotullohet gjatë gjithë kohës dhe të rrotullohet vazhdimisht në këtë mënyrë.

Më shpesh, motorët modernë pa furça janë të pajisur me një sensor të pozicionit të rotorit, sipas sinjaleve nga të cilat funksionon kontrolluesi i shpejtësisë së motorit. Sinjali nga sensori i pozicionit të rotorit transmetohet te procesori më shumë se 100 herë në sekondë, duke rezultuar në pozicionimin e saktë të rotorit dhe çift rrotullues të lartë. Ka, natyrisht, motorë pa furça pa një sensor të pozicionit të rotorit, një shembull i gjallë është i njëjti motor asinkron trefazor. Motorët pa kodues janë më të lirë se ata me kodues.

Përparësitë e motorëve pa furça

Meqenëse jeta e kushinetave të rotorit është jashtëzakonisht e gjatë, mund të thuhet se në një motor pa furça praktikisht nuk ka pjesë që konsumohen me kalimin e kohës dhe nuk kërkon fare mirëmbajtje gjatë funksionimit. Këtu, fërkimi minimizohet, nuk ka problem me mbinxehjen e kolektorit dhe në përgjithësi besueshmëria dhe efikasiteti i motorëve pa furça janë shumë të larta.

Nuk ka furça ndezëse, sensori i pozicionit të rotorit do të ndihmojë që kontrolli të jetë i saktë - praktikisht nuk ka të meta, vetëm avantazhe. A është ky çmimi i cilësisë motorët stepper më i lartë se kolektori (plus shoferi), por kjo nuk është asgjë në krahasim me zëvendësim i rregullt susta, furça dhe kolektorë për motorët e kolektorëve.

Motorët përdoren në shumë fusha të teknologjisë. Në mënyrë që rotori i motorit të rrotullohet, kërkohet një fushë magnetike rrotulluese. në motorët konvencionalë rrymë e vazhdueshme bëhet ky rrotullim mekanikisht duke përdorur furça që rrëshqasin përgjatë kolektorit. Kjo shkakton ndezje, dhe, përveç kësaj, për shkak të fërkimit dhe konsumit të furçave, motorë të tillë kërkojnë mirëmbajtje të vazhdueshme.

Falë zhvillimit të teknologjisë, u bë e mundur të gjenerohej një fushë magnetike rrotulluese në mënyrë elektronike, i cili u mishërua në motorët DC pa furça (BLDC).

Pajisja dhe parimi i funksionimit

Elementet kryesore të BDPT janë:

• rotor në të cilën janë fiksuar magnete të përhershëm;
• stator në të cilën janë instaluar mbështjelljet;
• kontrollues elektronik.

Sipas dizajnit, një motor i tillë mund të jetë i dy llojeve:

me një rregullim të brendshëm të një rotori (fushës)

me rregullim të rotorit të jashtëm (jashtëm)

Në rastin e parë, rotori rrotullohet brenda statorit, dhe në rastin e dytë, rotori rrotullohet rreth statorit.

motori i brendshëm përdoret kur ju duhet të merrni shpejtësi e lartë rrotullimi. Ky motor ka një më të thjeshtë dizajn standard, i cili lejon përdorimin e një statori fiks për montimin e motorit.

motori tejkalues i përshtatshëm për të marrë momentin e madh kur rrotullime të ulëta. Në këtë rast, motori montohet duke përdorur një bosht fiks.

motori i brendshëm RPM i lartë, çift rrotullues i ulët. motori tejkalues- shpejtësi e ulët, çift rrotullues i lartë.

Numri i poleve në BLDT mund të jetë i ndryshëm. Nga numri i poleve, mund të gjykohen disa nga karakteristikat e motorit. Për shembull, një motor me një rotor që ka 2 pole ka një numër më të madh rrotullimesh dhe një çift rrotullues të vogël. Motorët me më shumë pole kanë më shumë çift rrotullues, por më pak RPM. Duke ndryshuar numrin e poleve të rotorit, mund të ndryshoni numrin e rrotullimeve të motorit. Kështu, duke ndryshuar modelin e motorit, prodhuesi mund të zgjedhë parametrat e nevojshëm të motorit për sa i përket çift rrotullimit dhe shpejtësisë.

Drejtoria e BDPT-së

Kontrolluesi i shpejtësisë, pamja

Përdoret për të kontrolluar një motor pa furça kontrollues special - kontrollues i shpejtësisë së boshtit të motorit rrymë e vazhdueshme. Detyra e tij është të gjenerojë dhe ushqejë momentin e duhur në mbështjelljen e dëshiruar të tensionit të kërkuar. Kontrolluesi për pajisjet e fuqizuara nga 220 V më së shpeshti përdor një qark inverter, në të cilin rryma me një frekuencë prej 50 Hz konvertohet së pari në rrymë direkte, dhe më pas në sinjale të modulimit të gjerësisë së pulsit (PWM). Për të furnizuar tensionin në mbështjelljet e statorit, përdoren çelsat elektronikë të fuqishëm në transistorë bipolarë ose elementë të tjerë të fuqisë.

Rregullimi i fuqisë dhe numri i rrotullimeve të motorit kryhet duke ndryshuar ciklin e punës së pulseve dhe, rrjedhimisht, vlerën efektive të tensionit të furnizuar në mbështjelljet e statorit të motorit.

Diagrami skematik i kontrolluesit të shpejtësisë. K1-K6 - çelësat D1-D3 - sensorë të pozicionit të rotorit (sensorë Hall)

Një çështje e rëndësishme është lidhja në kohë çelësat elektronikë për çdo dredha-dredha. Për të siguruar këtë kontrolluesi duhet të përcaktojë pozicionin e rotorit dhe shpejtësinë e tij. Për të marrë një informacion të tillë, mund të përdoren sensorë optikë ose magnetikë (për shembull, sensorë të sallës), si dhe fusha magnetike të kundërta.

Përdorim më i zakonshëm sensorë të sallës, e cila reagojnë ndaj pranisë së një fushe magnetike. Sensorët vendosen në stator në mënyrë të tillë që të ndikohen nga fusha magnetike e rotorit. Në disa raste, sensorët janë instaluar në pajisje që ju lejojnë të ndryshoni pozicionin e sensorëve dhe, në përputhje me rrethanat, të rregulloni kohën.

Kontrollorët e shpejtësisë së rotorit janë shumë të ndjeshëm ndaj sasisë së rrymës që kalon nëpër të. Nëse zgjidhni bateri e rikarikueshme me një rrymë më të lartë të daljes, rregullatori do të digjet! Zgjidhni kombinimin e duhur të karakteristikave!

Avantazhet dhe disavantazhet

Krahasuar me motorët konvencionalë BDPT ka përparësitë e mëposhtme:

• efikasitet të lartë;
• performancë të lartë;
• mundësia e ndryshimit të shpejtësisë;
• nuk ka furça me gaz;
• zhurma të vogla, si në diapazonin audio ashtu edhe në frekuencë të lartë;
• besueshmëria;
• aftësia për të përballuar mbingarkesat e çift rrotullues;
• i shkëlqyer raporti i madhësisë ndaj fuqisë.

Motori pa furça është shumë efikas. Mund të arrijë 93-95%.

Besueshmëria e lartë e pjesës mekanike të DB shpjegohet me faktin se ajo përdor kushineta topash dhe nuk ka furça. Demagnetizimi i magnetëve të përhershëm është mjaft i ngadaltë, veçanërisht nëse ato janë bërë duke përdorur elementë të rrallë të tokës. Kur përdoret në një kontrollues të mbrojtjes aktuale, jeta e kësaj nyje është mjaft e lartë. Në fakt jeta e shërbimit të BLDC mund të përcaktohet nga jeta e shërbimit të kushinetave të topit.

Disavantazhet e BDP janë kompleksiteti i sistemit të kontrollit dhe kostoja e lartë.

Aplikacion

Fushat e BDTP janë si më poshtë:

• krijimi i modeleve;
• ilaçin;
• automobilistike;
• Industria e naftës dhe gazit;
• Pajisjet;
• pajisje ushtarake.

Përdorimi DB për modelet e avionëve jep një avantazh të rëndësishëm për sa i përket fuqisë dhe dimensioneve. Një krahasim i një motori konvencional të krehur Speed-400 dhe një BDTP të së njëjtës klasë Astro Flight 020 tregon se motori i tipit të parë ka një efikasitet prej 40-60%. Efikasiteti i të dytës motori në të njëjtat kushte mund të arrijë 95%. Kështu, përdorimi i DB bën të mundur pothuajse dyfishimin e fuqisë së pjesës së fuqisë së modelit ose kohës së fluturimit të tij.

Për shkak të zhurmës së ulët dhe mungesës së ngrohjes gjatë funksionimit, BLDC-të përdoren gjerësisht në mjekësi, veçanërisht në stomatologji.

Në automobila, motorë të tillë përdoren në ashensorë xhami, fshirëse elektrike, rondele fenerësh dhe kontrolle elektrike të ashensorit të sediljeve.

Nuk ka shkëndija nga komutatori dhe furça lejon përdorimin e bazës së të dhënave si elemente të pajisjeve mbyllëse në industrinë e naftës dhe gazit.

Si shembull i përdorimit të bazës së të dhënave në Pajisje shtëpiake ju mund të vini re Makinë larëse me ngasje direkte me bateri LG. Kjo kompani përdor një BDTP të tipit Outrunner. Ka 12 magnet në rotorin e motorit, dhe 36 induktorë në stator, të cilët janë mbështjellë me një tel me diametër 1 mm në bërthamat e çelikut që përçojnë magnetikisht. Bobinat lidhen në seri me 12 mbështjellje për fazë. Rezistenca e secilës fazë është 12 ohms. Sensori Hall përdoret si sensor i pozicionit të rotorit. Rotori i motorit është ngjitur në vaskën e makinës larëse.

Kudo ky motor përdoret në disqet e ngurtë për kompjuterë, gjë që i bën ato kompakte, në disqet CD dhe DVD dhe sistemet e ftohjes për pajisjet mikro-elektronike dhe më shumë.

Së bashku me DU-të me fuqi të vogël dhe të mesme, BLDC-të e mëdha po përdoren gjithnjë e më shumë në industritë e rënda, detare dhe ushtarake.

DB fuqi të lartë projektuar për marinën amerikane. Për shembull, Powertec ka zhvilluar një CBTP 220 kW 2000 rpm. Çift rrotullimi i motorit arrin 1080 Nm.

Përveç këtyre zonave, DB-të përdoren në projektimin e veglave të makinerive, presave, linjave të përpunimit të plastikës, si dhe në energjinë e erës dhe përdorimin e energjisë së valëve të baticës.

Karakteristikat

Karakteristikat kryesore të motorit:

• fuqi e vlerësuar;
• fuqi maksimale;
• rryma maksimale;
• maksimale tensionit të punës ;
• shpejtesi maksimale(ose faktori Kv);
• rezistenca e mbështjelljes;
• këndi i plumbit;
• mënyra e punës;
• karakteristikat e përgjithshme të peshës motorri.

Treguesi kryesor i motorit është fuqia e tij e vlerësuar, domethënë fuqia e gjeneruar nga motori për një kohë të gjatë të funksionimit të tij.

Fuqia maksimale- kjo është fuqia që motori mund të japë për një periudhë të shkurtër kohore pa u shembur. Për shembull, për motorin pa furça Astro Flight 020 i përmendur më lart, është 250 vat.

Rryma maksimale. Për Astro Flight 020 është 25 A.

Tensioni maksimal i funksionimit- tensioni që mund të përballojnë mbështjelljet e motorit. Astro Flight 020 është vendosur të funksionojë në 6V deri në 12V.

Shpejtësia maksimale e motorit. Ndonjëherë pasaporta tregon koeficientin Kv - numrin e rrotullimeve të motorit për volt. Për Astro Flight 020 Kv= 2567 rpm. Në këtë rast numri maksimal rpm mund të përcaktohet duke shumëzuar këtë faktor me tensionin maksimal të funksionimit.

Zakonisht rezistenca e mbështjelljes për motorët është të dhjetat ose të mijtët e ohmit. Për Astro Flight 020 R= 0.07 ohm. Kjo rezistencë ndikon në efikasitetin e BPDT.

këndi i plumbit paraqet avancimin e tensioneve të kalimit në mbështjellje. Ajo shoqërohet me natyrën induktive të rezistencës së mbështjelljes.

Mënyra e funksionimit mund të jetë afatgjatë ose afatshkurtër. Në funksionimin afatgjatë, motori mund të funksionojë për një kohë të gjatë. Në të njëjtën kohë, nxehtësia e krijuar prej tij shpërndahet plotësisht dhe nuk mbinxehet. Në këtë mënyrë, motorët funksionojnë, për shembull, në ventilatorë, transportues ose shkallë lëvizëse. Modaliteti momental përdoret për pajisje të tilla si ashensori, makinë rroje elektrike. Në këto raste, motori punon për një kohë të shkurtër dhe më pas kohe e gjate ftohet.

Në pasaportën për motorin jepen dimensionet dhe pesha e tij. Përveç kësaj, për shembull, për motorët e destinuar për modelet e avionëve, ka dimensionet e uljes dhe diametri i boshtit. Në veçanti, specifikimet e mëposhtme janë dhënë për motorin Astro Flight 020:

• gjatësia është 1,75”;
• diametri është 0,98”;
• diametri i boshtit është 1/8”;
• pesha është 2.5 ons.

Gjetjet:

1. Në modelim, në produkte të ndryshme teknike, në industri dhe në teknologjinë e mbrojtjes, përdoren BLDC, në të cilat një fushë magnetike rrotulluese gjenerohet nga një qark elektronik.
2. Sipas dizajnit të tyre, BLDC-të mund të jenë me rregullim të rotorit të brendshëm (të brendshëm) dhe të jashtëm (të jashtëm).
3. Krahasuar me motorët e tjerë, BLDC-të kanë një sërë avantazhesh, kryesore prej të cilave janë mungesa e furçave dhe shkëndijave, efikasiteti i lartë dhe besueshmëria e lartë.

Motori DC quhet Motor elektrik e cila mundësohet nga rryma e vazhdueshme. Nëse është e nevojshme, merrni një motor me çift rrotullues të lartë me shpejtësi relativisht të ulët. Strukturisht, Inrunners janë më të thjeshtë për shkak të faktit se statori fiks mund të shërbejë si strehim. Pajisjet e montimit mund të montohen në të. Në rastin e Outrunners, e gjithë pjesa e jashtme rrotullohet. Motori fiksohet nga një bosht fiks ose pjesë statori. Në rastin e një rrote motorike, fiksimi kryhet për boshtin fiks të statorit, telat sillen në stator përmes një boshti të zbrazët të të cilit është më pak se 0,5 mm.

motorri rrymë alternative thirrur motor elektrik i fuqizuar nga rryma alternative. Ekzistojnë llojet e mëposhtme të motorëve AC:

Ekziston gjithashtu një UKD (motor komutator universal) me funksionin e mënyrës së funksionimit si në rrymë alternative ashtu edhe në rrymë direkte.

Një lloj tjetër motori është motor stepper me një numër të kufizuar pozicionesh të rotorit. Një pozicion i caktuar i treguar i rotorit fiksohet duke furnizuar energji në mbështjelljet e nevojshme përkatëse. Kur tensioni i furnizimit hiqet nga një dredha-dredha dhe transferohet te të tjerët, ndodh një proces kalimi në një pozicion tjetër.

Një motor AC kur mundësohet nga një rrjet komercial zakonisht nuk arrin shpejtësi mbi tre mijë rpm. Për këtë arsye, nëse është e nevojshme të merren frekuenca më të larta, përdoret një motor kolektori, përfitime shtesë i cili është i lehtë dhe kompakt duke ruajtur fuqinë e kërkuar.

Ndonjëherë një e veçantë mekanizmi i transmetimit quhet një shumëzues, i cili ndryshon parametrat kinematikë të pajisjes në atë të kërkuar treguesit teknikë. Asambletë e kolektorëve ndonjëherë zënë deri në gjysmën e hapësirës së të gjithë motorit, kështu që motorët AC zvogëlohen në madhësi dhe bëhen më të lehta në peshë përmes përdorimit të një konverteri të frekuencës, dhe ndonjëherë për shkak të pranisë së një rrjeti me një frekuencë të rritur deri në 400 Hz.

Çdo burim motor induksioni rryma alternative është dukshëm më e lartë se kolektori. Është përcaktuar gjendja e izolimit të mbështjelljeve dhe kushinetave. Një motor sinkron, kur përdoret një inverter dhe një sensor i pozicionit të rotorit, konsiderohet një analog elektronik i një motori klasik kolektor që mbështet funksionimin DC.

Motor DC pa furça. Informacion i përgjithshëm dhe pajisja e pajisjes

Një motor DC pa furça quhet gjithashtu një motor trefazor pa furça. Është një pajisje sinkrone, parimi i funksionimit të së cilës bazohet në rregullimin e vetë-sinkronizuar të frekuencës, për shkak të së cilës kontrollohet vektori (duke filluar nga pozicioni i rotorit) i fushës magnetike të statorit.

Kontrollorët e motorëve të këtij lloji shpesh mundësohen nga tension konstant nga e kanë marrë emrin. Në literaturën teknike në gjuhën angleze, motori pa furça quhet PMSM ose BLDC.

Motori pa furça u krijua kryesisht për të optimizuar çdo motor DC përgjithësisht. për të mekanizmi ekzekutiv për një pajisje të tillë (veçanërisht për një mikrodrive me shpejtësi të lartë me pozicionim të saktë) u vendosën kërkesa shumë të larta.

Kjo, ndoshta, çoi në përdorimin e pajisjeve të tilla specifike DC, pa furça motorët trefazorë, i quajtur edhe BDPT. Ato janë praktikisht identike në dizajn. motorët sinkron rryma alternative, ku rrotullimi i rotorit magnetik ndodh në një stator konvencional të laminuar në prani të mbështjelljeve trefazore, dhe numri i rrotullimeve varet nga voltazhi dhe ngarkesat e statorit. Bazuar në koordinatat e caktuara të rotorit, ndërrohen mbështjelljet e ndryshme të statorit.

Motorët DC pa furça mund të ekzistojnë pa ndonjë sensor të veçantë, megjithatë, ndonjëherë ata janë të pranishëm në rotor, siç është një sensor Hall. Nëse pajisja punon pa sensor shtesë, pastaj Mbështjelljet e statorit veprojnë si element fiksues. Pastaj rryma lind për shkak të rrotullimit të magnetit, kur rotori shkakton një EMF në mbështjelljen e statorit.

Nëse njëra nga mbështjelljet është e fikur, atëherë sinjali i induktuar do të matet dhe përpunohet më tej, megjithatë, një parim i tillë i funksionimit është i pamundur pa një profesor të përpunimit të sinjalit. Por për të kthyer ose frenuar një motor të tillë elektrik, nuk nevojitet një qark urë - do të jetë e mjaftueshme për të furnizuar pulset e kontrollit në mbështjelljet e statorit në sekuencën e kundërt.

Në VD (motori me ndërprerje), induktori në formën e një magneti të përhershëm ndodhet në rotor, dhe mbështjellja e armaturës është në stator. Bazuar në pozicionin e rotorit, formohet tensioni i furnizimit të të gjitha mbështjelljeve motor elektrik. Kur përdoret në konstruksione të tilla të kolektorit, funksioni i tij do të kryhet në motorin e valvulës nga një ndërprerës gjysmëpërçues.

Dallimi kryesor midis motorëve sinkron dhe pa furça është vetë-sinkronizimi i këtij të fundit me ndihmën e DPR, i cili përcakton frekuencën proporcionale të rrotullimit të rotorit dhe fushës.

shpeshherë motor pa furça DC përdoret në fushat e mëposhtme:

stator

Kjo pajisje ka një dizajn klasik dhe i ngjan të njëjtës pajisje të një makine asinkrone. Përbërja përfshin bërthama e mbështjelljes së bakrit(e vendosur rreth perimetrit në groove), e cila përcakton numrin e fazave dhe strehimin. Zakonisht, fazat e sinusit dhe kosinusit janë të mjaftueshme për rrotullim dhe vetë-nisje, megjithatë, shpesh motori i valvulës bëhet trefazor dhe madje katërfazor.

Motorët elektrikë me të kundërt forca elektromotore Sipas llojit të vendosjes së kthesave në mbështjelljen e statorit, ato ndahen në dy lloje:

• forma sinusoidale;
• formë trapezoidale.

Në llojet përkatëse të motorit, rryma e fazës elektrike ndryshon gjithashtu sipas metodës së furnizimit në mënyrë sinusoidale ose trapezoidale.

Rotor

Zakonisht rotori është bërë nga magnet të përhershëm me dy deri në tetë palë pole, të cilat, nga ana tjetër, alternojnë nga veriu në jug ose anasjelltas.

Më të zakonshmet dhe më të lirat për prodhimin e rotorit janë magnet ferrit, por disavantazhi i tyre është nivel i ulët induksioni magnetik Prandaj, pajisjet e bëra nga lidhjet e elementëve të ndryshëm të tokës së rrallë po zëvendësojnë tani një material të tillë, pasi ato mund të ofrojnë nivel të lartë induksioni magnetik, i cili, nga ana tjetër, ju lejon të zvogëloni madhësinë e rotorit.

DPR

Sensori i pozicionit të rotorit siguron reagime. Sipas parimit të funksionimit, pajisja ndahet në nëngrupet e mëposhtme:

• induktiv;
• fotoelektrike;
• Sensori i efektit Hall.

Lloji i fundit është më i popullarizuari për shkak të tij veti pothuajse absolute pa inerci dhe aftësia për të hequr qafe vonesën në kanalet e reagimit nga pozicioni i rotorit.

Sistemi I kontrollit

Sistemi i kontrollit përbëhet nga çelsat e fuqisë, ndonjëherë edhe nga tiristorë ose tranzistorë të fuqisë, duke përfshirë një portë të izoluar, që çon në grumbullimin e një inverteri aktual ose një inverter të tensionit. Procesi i menaxhimit të këtyre çelësave zbatohet më shpesh duke përdorur një mikrokontrollues, e cila kërkon një sasi të madhe operacionesh llogaritëse për të kontrolluar motorin.

Parimi i funksionimit

Funksionimi i motorit qëndron në faktin se kontrolluesi ndërron një numër të caktuar mbështjelljesh të statorit në atë mënyrë që vektori i fushave magnetike të rotorit dhe statorit të jetë ortogonal. Me PWM (Modulimi i gjerësisë së pulsit) kontrolluesi kontrollon rrymën që rrjedh nëpër motor dhe rregullon çift rrotullues të ushtruar në rotor. Drejtimi i këtij momenti të veprimit përcaktohet nga shenja e këndit midis vektorëve. Shkallët elektrike përdoren në llogaritjet.

Ndërrimi duhet të kryhet në atë mënyrë që Ф0 (fluksi i ngacmimit të rotorit) të mbahet konstant në raport me fluksin e armaturës. Kur një ngacmim i tillë dhe rrjedha e armaturës ndërveprojnë, formohet një çift rrotullues M, i cili tenton të kthejë rotorin dhe paralelisht të sigurojë që ngacmimi dhe rrjedha e armaturës përkojnë. Sidoqoftë, gjatë rrotullimit të rotorit, mbështjelljet e ndryshme ndërrohen nën ndikimin e sensorit të pozicionit të rotorit, si rezultat i të cilit fluksi i armaturës kthehet drejt hapit tjetër.

Në një situatë të tillë, vektori që rezulton zhvendoset dhe bëhet i palëvizshëm në lidhje me fluksin e rotorit, i cili, nga ana tjetër, krijon çift rrotullues të nevojshëm në boshtin e motorit.

Menaxhimi i motorit

Kontrolluesi i një motori elektrik DC pa furça rregullon momentin që vepron në rotor duke ndryshuar vlerën e modulimit të gjerësisë së pulsit. Ndërrimi është i kontrolluar dhe kryhet në mënyrë elektronike, ndryshe nga zakonisht motor furça rrymë e vazhdueshme. Të zakonshme janë gjithashtu sistemet e kontrollit që zbatojnë modulimin e gjerësisë së pulsit dhe algoritmet e rregullimit të gjerësisë së pulsit për rrjedhën e punës.

Motorët e kontrolluar me vektor sigurojnë gamën më të gjerë të njohur për vetë kontrollin e shpejtësisë. Rregullimi i kësaj shpejtësie, si dhe ruajtja e lidhjes së fluksit nivelin e kërkuar, është për shkak të konvertuesit të frekuencës.

Një tipar i rregullimit të makinës elektrike bazuar në kontrollin e vektorit është prania e koordinatave të kontrolluara. Ata jane ne sistem fiks dhe konvertohet në rrotullues, duke theksuar një vlerë konstante proporcionale me parametrat e kontrolluar të vektorit, për shkak të së cilës formohet një veprim kontrolli, dhe më pas tranzicioni i kundërt.

Pavarësisht nga të gjitha avantazhet e një sistemi të tillë, ai shoqërohet gjithashtu nga një disavantazh në formën e kompleksitetit të kontrollit të pajisjes për kontrollin e shpejtësisë në një gamë të gjerë.

Avantazhet dhe disavantazhet

Në ditët e sotme, në shumë industri, ky lloj motori është në kërkesë të madhe, sepse motori DC pa furça kombinon pothuajse të gjitha më së shumti. cilësitë më të mira motorë pa kontakt dhe lloje të tjera.

Përparësitë e pamohueshme të motorit pa furça janë:

Pavarësisht domethënëse pika pozitive, në motor DC pa furça gjithashtu ka disa disavantazhe:

Nisur nga sa më sipër dhe moszhvillimi elektronikë moderne në rajon, shumë e konsiderojnë ende të vlefshme përdorimin e një motori induksioni konvencional me një konvertues frekuence.

Motor DC trefazor pa furça

Ky lloj motori ka performancë të shkëlqyer, veçanërisht kur kryen kontroll me anë të sensorëve të pozicionit. Nëse momenti i rezistencës ndryshon ose nuk dihet fare, dhe gjithashtu nëse është e nevojshme të arrihet çift ​​rrotullues më i lartë i fillimit Përdoret kontrolli i sensorit. Nëse sensori nuk përdoret (zakonisht në tifozë), kontrolli eliminon nevojën për komunikim me tela.

Karakteristikat e kontrollit të një motori trefazor pa furça pa sensor pozicioni:

Karakteristikat e kontrollit motor trefazor pa furça me kodues pozicioni duke përdorur shembullin e një sensori të efektit Hall:

konkluzioni

Motori DC pa furça ka shumë përparësi dhe do të bëhet zgjedhje e denjë për përdorim si nga specialistët ashtu edhe nga laikët.

Ekzistojnë dy lloje motorësh në pajisjet me shumë rotorë: kolektor dhe pa furça. Dallimi i tyre kryesor është se për një motor kolektori, mbështjelljet janë të vendosura në rotor (pjesa rrotulluese), dhe për një motor pa furça, në stator. Pa hyrë në detaje, do të themi se një motor pa furça është i preferueshëm se një motor kolektor, pasi plotëson më së shumti kërkesat e vendosura para tij. Prandaj, në këtë artikull do të përqendrohemi në këtë lloj motorësh. Detaje mbi ndryshimin midis brushless dhe motorët kolektorë mund të lexohet në.

Përkundër faktit se përdorimi i motorëve BC filloi relativisht kohët e fundit, vetë ideja e pajisjes së tyre u shfaq shumë kohë më parë. Megjithatë, ardhja e çelsave të tranzistorit dhe magnetëve të fuqishëm neodymium bëri të mundur përdorimin e tyre komercial.

Pajisja BC - motorët

Dizajni i një motori pa furça përbëhet nga një rotor mbi të cilin janë fiksuar magnet dhe një stator mbi të cilin janë vendosur mbështjelljet. Vetëm sipas pozicionit relativ të këtyre komponentëve, motorët BC ndahen në inrunner dhe outrunner.

Në sistemet me shumë rotorë, skema Outrunner përdoret më shpesh, pasi ju lejon të merrni çift rrotullues më të lartë.

Të mirat dhe të këqijat e motorëve BC

Të mirat:

• Dizajni i thjeshtuar i motorit për shkak të përjashtimit të kolektorit prej tij.
• Efikasitet më i lartë.
• Ftohje e mirë
• Motorët BC mund të punojnë në ujë! Megjithatë, mos harroni se për shkak të ujit në pjesë mekanike motori mund të ndryshket dhe të prishet pas një kohe. Per te shmangur situata të ngjashme rekomandohet që motorët të trajtohen me një lubrifikant kundër ujit.
• Ndërhyrja më e vogël e radios

Minuset:

Nga minuset, mund të vërehet vetëm pamundësia e përdorimit të këtyre motorëve pa ESC (kontrolluesit e shpejtësisë së rrotullimit). Kjo e komplikon disi dizajnin dhe i bën motorët BK më të shtrenjtë se ata kolektorë. Sidoqoftë, nëse kompleksiteti i dizajnit është një parametër prioritar, atëherë ka motorë BC me kontrollues shpejtësie të integruar.

Si të zgjidhni motorët për një helikopter?

Kur zgjidhni motorë pa furça, para së gjithash, duhet t'i kushtoni vëmendje karakteristikave të mëposhtme:

• Rryma maksimale - kjo karakteristikë tregon se çfarë rryme maksimale mund të përballojë mbështjellja e motorit në një periudhë të shkurtër kohore. Nëse kjo kohë tejkalohet, atëherë dështimi i motorit është i pashmangshëm. Ky parametër gjithashtu ndikon në zgjedhjen e ESC.
• Tensioni maksimal - si dhe rryma maksimale, tregon se sa tension mund të aplikohet në mbështjellje për një periudhë të shkurtër kohe.
• KV është numri i rrotullimeve të motorit për volt. Meqenëse ky tregues varet drejtpërdrejt nga ngarkesa në boshtin e motorit, tregohet për rastin kur nuk ka ngarkesë.
• Rezistenca - varet nga rezistenca Efikasiteti i motorit. Prandaj, sa më e ulët të jetë rezistenca, aq më mirë.